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Molecular systematic relationships and evidence for a recent origin of the thermal spring endemic snails Physella johnsoni and Physella wrighti (Pulmonata: Physidae)

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Abstract:

The evolutionary origins of Physella johnsoni and Physella wrighti, freshwater snails endemic to thermal springs in Alberta and British Columbia, were examined by sequence comparisons of mitochondrial genes coding for segments of the large subunit ribosomal RNA (16S) and cytochrome c oxidase I (COI) with those in the closely allied species Physella gyrina. Phylogenetic reconstructions based on combined and separate analyses of the datasets identified P. wrighti as the sister taxon to a P. johnsoni + P. gyrina clade. For both gene regions there was little or no sequence variation among conspecific individuals, but a number of diagnostic differences existed between each of the species pairs. Tree topologies and estimates of sequence divergence indicate that the divergence events which separated the three species occurred rather recently and at relatively brief intervals, and it is likely that P. wrighti is the source of the ancestral population from which P. johnsoni and P. gyrina were derived. Our findings support the recognition of P. johnsoni and P. wrighti as endemic species. The populations of P. johnsoni probably separated from P. gyrina about 10 000 years ago, when glaciers retreated from the Banff area and prehistoric lake levels dropped. The limited molecular divergence between P. johnsoni and P. gyrina argues against their current placement in different subgenera within the genus Physella.

Nous avons examiné l'origine évolutive de Physella johnsoni et de Physella wrighti, des gastropodes d'eau douce endémiques des eaux thermales d'Alberta et de Colombie-Britannique, par comparaison des séquences de gènes mitochondriaux codant pour les segments de la sous-unité de grande taille de l'ARN ribosomique (16S) et de la cyto chrome c oxydase I (COI) à celles d'une autre espèce très apparentée, Physella gyrina. Des reconstitutions phylo génétiques basées sur des analyses combinées et des analyses séparées des matrices de données font de P. wrighti un taxon soeur du clade P. johnsoni + P. gyrina. Dans les deux régions des gènes, il y a peu de variation des séquences d'un individu à un autre, mais nous avons constaté un certain nombre de différences diagnostiques entre les paires d'espèces. Les topologies dendritiques et les estimations de la divergence entre les séquences indiquent que les événements qui ont séparé les trois espèces se sont produits plutôt récemment, à des intervalles relativement courts, et il est probable que P. wrighti soit à l'origine de la population ancestrale dont sont issus P. johnsoni et P. gyrina. Nos résultats corroborent l'endémisme de P. johnsoni et de P. wrighti. Les populations de P. johnsoni se sont probablement séparées de P. gyrina il y a environ 10 000 ans, à l'époque où les glaciers se sont retirés de la région de Banff et où le niveau des lacs préhistoriques a baissé. La divergence moléculaire limitée entre P. johnsoni et P. gyrina n'appuie pas la pertinence de leur classification actuelle dans deux sous-genres de Physella.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2001-11-01

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